SU1713441A3 - Способ регулировани уровн резани добычного струга и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности, в частности к способам регулировани  уровн  резани  добычного струга и устройствам дл  его осуществлени  и может быть использовано при добыче полезного ископаемого подземным способом. Цель изобретени -повышение надежностиИзобретение относитс  к горной промышленности, в частности к способам регулировани  уровн  резани  добычного струга и устройствам дл  его осуществлени , и может быть использовано при добыче полезного ископаемого подземным способом.Цель изобретени  - повышение надежности и точности регулировани  при работе на пластах с невыдержанной гипсометрией.На фиг. 1 изображен добычный струг с устройством дл  регулировани  уровн  егои точности регулировани  при работе на пластах с невыдержанной гипсометрией. При предварительном измерительном проходе струга с помощью датчика уголь-порода и датчика дл  измерени  пройденного стругом пути на пульте управлени  определ ют профиль граничного сло  пласта. При последующем рабочем перемещении струга измен ют положение почвенного резца с пульта у правлени  путем, передачи по радио управл ющих команд или управл ющих программ в соответствии с данными, полученными при измерительном проходе струга. Устройство дл  регулировани  уровн  резани  добычного струга соде'ржит серво- цилиндр, который кинематически сё зан с почвенным резцом. Источник дл  подачи рабочей жидкости через блок управлени  гидравлически соединен с сервоцилиНдром.. На струге расположен командный блок и приемно-передающий блок дл  передачи на пульт управлени  управл ющих программ или команд. На струге установлен блок пам ти дл  хранени  результатов измерений, который электрически св зан с приемно-пе- редающим блоком и измерительным датчиком уголь-порода. 2 с. и 4 з. п. ф-лы, 3 ил.резани , вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид с торца; на фиг. 3 -'схема дистанционного управлени  почвенным резцом.Согласно способу регулировани  уровн  резани  добычного струга при измерительном проходе струга по всей длине лавы с помощью устанавливающего граничный слой пласта полезного ископаемого и породы датчика уголь-порода в сочетании с измерением пути струга на пульте управлени  определ ют профиль пласта по пути движени  струга. При последующем рабочем пе-CJ4:^1. ^ь.>&СА>&

Description

ремёщении струга почвенный резец управл етс  с пульта управлени  управл ющей командой или командами по радио в соответствии с данными по обследованному перед этим профилю пласта.

Управление уровнем резани  струга осуществл етс  так, что при измерительном ходе струга вдоль очистного забо , при котором сразу может осуществл тьс  также добычна  работа, с помощью датчика угольпорода вы вл етс  положение граничного пласта полезного ископаемого и породы. В сочетании с полученными результатами измерений пройденного стругом пути определ етс  профиль пласта, т. е. прохождение граничного сло  пласта на всем участке прохода струга. При этом поставл емые датчиком результаты измерений через приемно-передающую станцию струга передаютс  на управл ющую ЭВМ, установленную на пульте управлени . , На приводном конце струговой установки и на самом пульте управлени  соответственно находитс  показывающий соответствующее положение струга датчик перемещений, который передает на управл ющую ЭВМ соответствующие сигналы о перемещении струга, так что последн   из различных сигналов датчика уголь-порода и датчика дл  измерени  пройденного стругом пути может определить профиль пласта. Исход  из профил  пласта при последующем рабочем ходе струга определ: етс  управл ющее воздействие или, соответственно, управл юща  программа, согласно которому или которой резец путем дистанционной корректировки с пульта управлени  переставл етс  в другое положение по высоте. При этом на базе вы вленного профил  пласта в зависимости от образовани  и хода граничного сло  пласта полезного ископаемого и породы достигаетс  более или менее точное приближение к действительному ходу граничного сло  пласта только в одном проходе струга или в нескольких следующих друг за другом проходах. Например, при сильно нерегул рном или м гком грунте может сразу резатьс  также спр мленный горизонт,лежачего бока.

Во врем  измерительного прохода струга , при котором осуществл етс  прием результатов измерений, почвенные резцы могут оставатьс  в своем установленном положении по высоте, например в своих средних или нейтральных положени х. В этой рабочей фазе не происходит дистанционно управл емых перестановок почвенных резцов струга и, соответственно, не нужны никакие затраты энергии на перестановку

почвенных резцов. Способ может быть осуществлен при больших скорост х струга с высокой экономичностью и функциональной надежностью и может управл тьс  управл ющей ЭВМ так, что удаетс  избежать пульсирующих и резко мен ющихс  на противоположные управл ющих перемещений.

Способ может быть осуществлен так, что при предварительном проходе струга (измерительный проход) поступающие от датчика результаты измерений запоминаютс  на расположенном на струге блоке пам ти как электрические сигналы и вызываютс  из пам ти только при приближении струга к пульту управлени  дл  передачи по радио. Эта мера способствует повышению надежности при передаче по радио в очистном забое и позвол ет использовать сравнительно маломощные приемно-передающие устройства.

Соответственно систему управл ющих команд дл  управлени  почвенным резцом также можно вводить как управл ющие программы в электрических командный блок, когда струг находитс  вблизи пульта управлени . За счет этих мер можно избежать передачи радиосигналов на большие рассто ни .

Способ регулировани  уровн  резани  добычного струга реализуетс  с помощью устройства дл  регулировани  уровн  резани  добычного струга, которое расположено непосредственно на струге 1. На направл ющей 2 струга 1 расположен корпус 3, который на своих концах снабжен несущими струговые резцы державками 4 и 5, состо щими , например, из откидных резцедержателей .

Направл юща  2 струга 1 со стороны очистного забо  навешиваетс  на забойный конвейер 6 (цепной скребковый конвейер) и внутри имеет каналы 7 и 8 дл  цепей, в которые пропускаетс  св занна  с корпусом 3 струга стругова  цепь, с помощью которой во врем  добычных работ струг 1 перемещаетс  в обоих направлени х вдоль очистного забо .

Под державками 4 и 5 на каждом конце струга 1 в плоскости, почти перпендикул рной напластованию, в дугообразной направл ющей 9 корпуса 3 струга устанавливаетс  поворотный сегмент 10, несущий на своем нижнем конце группу инструментов с почвенным резцом 11.

Почвенные резцы 11 имеют направленные под углом одно к другому лезви , причем одно лезвие выполн ет рез по граничному слою, а другое - в угле.

На фиг. 1 линией 12 показан граничный слой между угольным пластом и породой.

Почвенные резцы 11 в своем верхнем положении могут устанавливатьс  напротив корпуса 3 струга, что осуществл етс  за счет поворота их поворотных сегментов 10, В соответствующем положении поворотных сегментов 10 (верхнее положение вспарывающих резцов) эти сегменты верхними концами опираютс  на переставл емый упор.

Добычные струги описанного типа известны . Нередко они выполн ютс  также в виде двойных стругов и в этом случае имеют два св занных один с другим корпуса 3 струга .

В струге переставл .емые упоры дл  поворотных сегментов 10 образованы клиновыми элементами 13, которые ввод тс  в продольные направл ющие корпуса 3 струга и с помощью гидравлического сервоцилиндра 14, опирающегос  шарниром 15 на корпус 3 струга, могут перемещатьс  линейно в направлении хода струга. Поворотные сегменты 10 опорными поверхност ми 16 упираютс  в клиновые поверхности 17 клиновых элементов 13.

На фиг. 3 показан отдельный поворотный сегмент 10 с почвенным резцом 11 и клиновым переключением, откуда видно, что за счет линейного перемещени  клинового элемента 13 поворотный сегмент 10 отклон етс  в дугообразной направл ющей 9, тем самым резец 11 может переводитьс  в различные положени  по высоте. При варианте выполнени  (фиг. 3) резец 11 с помощью гидравлического сервоцилиндра 14 может переставл тьс  в несколько позиций. Средн   позици  при этом может соответствовать нейтральному положению резца 11, в то врем  как одна из крайних позиций соответствует положению Подъем, а треть  - положению Погружение струга. Клиновой элемент 13, опирающийс  задней поверхностью на поворотный элемент 18 корпуса 3 струга, с помощью сервоцилиндра 14 может устанавливатьс  также в три положени . При этом сервоцилиндр 14 состоит из двух отдельных гидроцилиндров 19 и 20, которые соединены корпусами между собой. Шток 21 гидроцилиндра 19 при этом св зан через шарнир 22 с клиновым элементом 13. Шток 23 гидроцилиндра 20 через шарнир 15 (фиг. 1) упираетс  в корпус 3 струга.

Сервоцилиндры 14 обоих почвенных резцов 11 через блок 24 управлени  (фиг. 3) гидравлически соединены с источником дл  подачи рабочей жидкости. На корпусе 3 струга или в нем дополнительно помещаетс  команднь1й блок 25 с приемно-передающим блоком 26, а также источник рабочей

жидкости. Последний содержит гидропневмоаккумул тор 27 и гидронасос 28, который во врем  работы струга сообщен с жидкостной полостью гидропневмоаккумул тора

27. Гидронасос 28 приводитс  в движение колесом 29, которое установлено с возможностью вращени  в средней части корпуса 3 струга так, что при струговой добыче находитс  в контакте с очистным забоем и может

0 приводитьс  во вращение за счет этого контакта , когда струг 1 с помощькэ своего цепного привода перемещаетс  вдоль очистного забо . В зависимости от направлени  хода струга гидронасос 28, приводимый в движение колесом 29, вращаетс  в том или ином направлении. В обЬих направлени х вращени  он всасывает рабочую жидкость из установленного в корпусе 3 струга бака 30 дл  рабочей жидкости через

0 обратный клапан 31 и через переключающий клапан 32 подает рабочую жидкость в гидравлическую напорную магистраль 33, к которой подключен запорный вентиль 34 гидропневмоаккумул тора 27. С жидкостной полостью гидропневмоаккумул тора 27 св зан клапан 35 ограничени  давлени , который при необходимости может открыватьс  вручную, при этом гидропневмоаккумул тор 27 разр жаетс  через сливную магистраль 36, котора  подключена к баку 30.

В ответвительную гидролинию 37 между напорной магистралью 33 и сливной магистралью 36 включен гидравлический

5 клапан 381 полость управлени  которого через управл ющую гидролинию 39 св зан с напорной магистралью 33 за включенным в нее обратным клапаном 40. Гидравлический клапан 38 включаетс  гидравлически при

0 некотором заданном давлении в напорной магистрали 33. Гидронасос 28 может подавать рабочую жидкость через открытый клапан 38 без напора в бак 30.

С каждым из почвенных резцов 11 св зан датчик 41, который при проходе струга обследует граничный слой 12 пласт-порода. Датчики 41 (фиг. 1) помещаютс  почти в колее почвенных резцов 11 позади их поворотных сегментов 10 ,на корпусе 3 струга,

0 причем они пружинными элементами 42 устанавливаютс  напротив обследуемого граничного сло  12. В остальном датчики 41 своей конструкцией и принципом действи  не отличаютс  от известных датчиков типа

5 уголь-порода. Они обследуют граничный слой 12 и в процессе работы струга передают соответствующие результаты измерений , которые используютс  дл  установки почвенных резцов 11. На фиг. 3 схематически показаны оба датчика 41 в прив зке к

приемнопередающвму блоку 26 струга и электронному командному блоку 25.

Гидропневмоаккумул тор 27 (фиг. 1) установлен в лежачем положении вместе с соответствующими вентилем 34 и клапаном 35 в защищенном месте в корпусе струга. Штокова  и поршнева  полости обоих гидроцилиндров 19 и 20сервоцйлиндра 14 могут попеременно гидравлически св зыватьс  со сливной магистралью 36. Блок 24 управлени  дл  каждого из гидроцилиндров 19 и 20 имеет два основных гидрораспределител  42 и 43 и два управл ющих гидрораспределител  44 и 45 дополнительного усилени , которые при показанном варианте исполнени  выполнены в виде трехходовых двухпозиционных гидрораспределителей . Основные гидрораспределйтели 42 и 43 включаютс  подачей рабочей жидкости в полости дл  управлени  перемещени их золотников через управл ющие линии 46 и 47, Со стороны входа гидрораспределители 42 и 43 подключены соответственно к напорной магистрали 33 и сливной магистрали 36, а со стороны выхода через линию 48 и 49 соответственно они соединены с поршневой или штоковой полост ми соответственно гидроцилиндров 19 и 20. Управл ющие гидрораспределители 44 и 45 дополнительного усилени  представл ют собой гидрораспределители с электромагнитными приводами дл  перемещени  их золотников, которые включаютс  и, соответственно , переключаютс  электрическим командным блоком 25. Эти гидрораспределители тоже с входной стороны подключены соответственно к напорной магистрали 33 и сливной магистрали 36. С выходной стороны они св заны с управл ющей линией 47 и 46 соответственно.

При одновременном включении управл ющих гидрораспределителей 44 и 45 дополнительного усилени  св занные с ними соответственно управл ющие линии 46 и 47 соедин ютс  напорной магистралью 33, так что эти гидравлические управл ющие линии включают соответствующие основные гидрораспределители 42 и 43, которые при этом по выбору св зывают поршневую полость (или штоковую полость) с Напорной магистралью 33, а штоковую полость (или поршневую полость) гидроцилиндра - со сливной магистралью 36. Отдельные гидроцилиндры 19 и 20 по выбору могут включатьс , от командного блока 25 либо раздельно, либо вместе, т. е. дл  каждой установочной позиции почвенных резцов 11 в распор жении оказываетс  отдельно включаемый сервоцилиндр .. Через управл ющие гидрораспределители 44 и 45 могут лишь проходить малые потоки рабочей жидкости дл  гидравлического включени  основных гидрораспреде5 лителей 42 и 43. Таким образом, их включающие усили  сравнительно невелики . Соответственно потребление электрического тока на переключение электромагнитных приводов управл ющих гид0 рораспределителей 44 и 45 сравн)/1тельно мало. Эта потребность в электроэнергии покрываетс  источником электрического тока, который тоже устанавливаетс  в корпусе 3 струга и может быть конструктивной составной частью блоков 25 и 26. Этот источник тока может питать также датчики 41, если при этом примен ютс  оптизлектронные измерительные зонды известного типа. Кроме того, от этого источника тока питаетс 

0 приемо-передающий блок26.

За счет перестановки почвенных резцов 11 может быть достигнуто управление уровнем резани  добычного струга, так что и в случае неровного, например волнистого,

5 граничного сло  12 струг 1 всегда может сохранить требуемый горизонт и избежать нежелательных перемещений погружени  и подъема. Управление почвенными резцами 11 может осуществл тьс  посредством описанного устройства так, что при одном проходе струга, когда осуществл етс  добычна  работа, с помощью датчика 41, св занного с расположенным впереди по ходу движени  струга почвенным резцом

5 11, обследуетс  граничный слой 12. Передаваемые датчиком 41 электрические сигналы передаютс  по радио приемно-передакэщим блоком 26 струга на пульт управлени , располагающийс  в зоне конца лавы (не показан), где установлена управл юща  ЭВМ, В приводной зоне, т. е. на пульте управлени  струговых установок, обычно предусматриваетс  наличие датчика перемещений струга, с помощью которого можно установить местоположение перемещающегос  вдоль очистного забо  струга. Датчик перемещений струга выдает электрические сигналы о перемещени х, которые тоже подаютс  на управл ющую ЭВМ.

0 По сигналам о перемещени х и сигналам , переданным по радио от датчика 41, управл юща  ЭВМ определ ет профиль граничного сло  12 по пути прохождени  струга (измерительный ход).

5 При последующем добычном прохождении струга с центрального пульта управлени  Почвенный резец 11 управл етс  посредством передачи по радио управл ющих команд согласно параметрам вы вленного профил  граничного сло  12. Пульт

управлени  содержит соответствующее примно-передающее устройство, так что передает необходимые управл ющие команды, Эти команды, прин тые приемно передающим блоком 26 струга 1, подаютс  на командный блок 25, который затем по соответствующей управл юей команде включает блок 24 управлени , т. е. его управл ющие г |дрораспределители 44 и 45 дополнительного усилени  соответственно, и тем самым через сервоцилиндр 14 осуществл етс  перестановка почвенного резца 11. Согласно предлагаемому способу отпадает необходимость в том, чтобы при каждом втором рабочем проходе струга проводилось измерение с помощью датчиков 41. Обычно достаточно одного измерительного прохода, проводимого с больщим временным интервалом тогда в течение нескольких рабочих проходов струга достигаетс  вывод струга на желаемый уровень реза.

Согласно предлагаемому способу можноосуществл ть дистанционное управление почвенным резцом 11 так, что при измерительном проходе струга поступающие от датчика 41 электрические сигналы о проведенных измерени х сначала з поминаютс  в установленном на струге блоке пам ти и лишь тогда передаютс  приемнопередаЮщим блоком 26 на пульт управлени , когда струг оказываетс  вблизи пульта управлени , т. е. путь радиопередачи становитс  сравнительно коротким. Точно так же выдаваемые пультом управлени  управл ющие команды дл  перестановки почвенного резца 11 тоже могут в виде замкнутой программы управлени  подаватьс  через приемно-передающий блок 26 на командный блок 25, когда струг находитс  вблизи пульта управлени . Записанна  в блоке пам ти управл юща  программа при последующем рабочем проходе струга используетс  дл  управлени  почвенным резцом 11 в соответствии с вы вленным перед этим профилем граничного сло  12.

Описанна  перестановка почвенного резца 11 с помощью перемещающихс  линейно клиновых элементов 13 отличаетс  простыми и надежными конструктивными средствами и малыми конструктивными габаритами . Это устройство может также использоватьс  независимо от предлагаемого способа дл  регулировки сегментов 10 и установленных на них почвенных резцов 11.

Claims (6)

1. Способ регулировани  уровн  резани  добычного струга, согласно которому при рабочем перемещении струга по лаве с

помощью датчика уголь-порода определ ют граничный слой пласта полезного ископаемого и породы, полученные показани  датчика уголь-порода с помощью расположенного на струге приемно-передающего устройства передают по радио на расположенный в конце струговой установки пульт управлени  и в зависимости от местонахождени  струга в лаве и показаний датчика

0 уголь-порода с пульта управлени  передают по радио управл ющие команды на сервопривод , который перемещает почвенныйрезец струга по высоте резани  в соответствующем направлении, отличаю5 щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности и точности регулировани  при работе на пластах с невыдержанной гипсометрией , предварительно осуществл ют измерительный проход струга по всей длине

0 лавы, во врем  которого с помощью датчика уголь-порода и установленного на струге датчика дл  измерени  пройденного стругом пути определ ют профиль пласта на всем пути перемещени  струга, а полученные во врем  измерительного прохода струга данные о профиле пласта запоминают с помощью расположенного на струге блока пам ти и передают по раДио на пульт управлени  при нахождении сТруга около пульта

0 управлени , при этом при рабочем перемещении струга передачу по радио управл ющей команды на сервопривод дл  перемещени  почвенного резца струга оЬуществл ют в виде управл ющей программы, которую передают на расположенный на струге командный блок при нахождении струга около пульта управлени , причем управл ющие команды на сервопривод дл  перемещени  почвенного резца струга передают по мере перемещени  струга по лаве с командного блока с учетом определенного при измерительном проходе струга профил  пласта.

2. Устройство дл  регулировани  уровн 

5 резани  добычного струга, включающее по меньшей мере один гидравлический сервоцилиндр , выходное звено которого кинематически св зано с установленным на корпусе струга с возможностью перемещени  в вертикальной плоскости почвенным резцом, размещенный на струге источник дл  подачи рабочей жиДкости с гидронасосом , вход которого гидравлически соединен с баком дл  рабочей жидкости, а выход - с

5 напорной магистралью, блок управлени , который гидравлически соединен с рабочими полост ми гидравлического сервоцилиндра и с напорной и сливной магистрал ми, установленные на корпусе струга с возможностью вращени  и взаимодействи  с забоем колесо, которое кинематически соединено с валом гидронасоса, расположенный на струге командный блок дл  передачи управл ющей команды на блок управлени , приемно-передающий блок дл  передачи на пульт управлени  результатов измерений и приема с пульта управлени  управл ющих команд или управл ющих программ, размещенный на почвенном реЬце измерительный датчик и источник электрического тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и точности регулировани  при работе на пластах с невыдержанной гипсометрией, оно снабжено блоком пам ти дл  хранени  результатов измерений датчика и поступающих с пульта управлени  управл ющих программ, который электрически св зан с приемно-передающ 1м блоком и измерительным датчиком, а измерительный датчик выполнен в виде датчика уголь-порода дл  определени  граничного сло  полезного ископаемого и породы, при этом блок управлени  выполнен в виде гидравлически соединенных с соответствующей рабочей полостью гидравлического сервоцилиндра гидрораспределителей с полост ми дл  управлени  перемещением их золотников и управл ющих гидрораспределителей с электромагнитными приводами дл  перемещени  их золотников, а источник дл  подачи рабочей жидкости .выполнен с гидропневмоаккумул тором, жидкостна  полость которого гидравлически соединена через управл емые клапаны с напорной и сливной магистрал ми, причем электромагнитный привод каждого управл ющего гидрораспределител  электрически соединен с командным блоком, а полость управлени  каждого гидрораспределител  гидравлически соединена через соответствующий управл ющий гидрораспределитель с напорной и сливной магистрал ми.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что оно снабжено гидравлическим клапаном дл  обеспечени  холостого хода гидронасоса с полостью управлени , при этом вход гидравлического клапана посредством гидролинии сообщен с напорной магистралью , а выход посредством гидролинии - со сливной магистралью, причем полость управлени  гидравлического клапана посредством управл ющей гидролинии сообщена с напорной магистралью.

4.Устройство по пп. 2 и 3, о т л и ч а ющ е е с   тем, что гидравлический сервоцилиндр выполнен в виде нескольких сервоцилиндров или одного многоступенчатого

сервоцилиндра, а почвенный резец установлен с возможностью фиксации в нескольких промежуточных положени х, при этом величина максимального перемещени  выходного звена каждого сервоцилиндра или

каждой ступени многоступенчатого сервоцилиндра соответствует определенному промежуточному положению почвенного резца, а рабочие полости каждого сервоцилиндра или каждой ступени многоступенчатого сервоцилиндра гидравлически соединены через соответствующий гидрораспределитель с напорной и сливной магистрал ми .

5.Устройство по п. 4, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что гидравлический сервоцилиндр

выполнен в виде двух соосных гидроцилиндров , корпуса которых соединены между собой , причем шток одного гидроцилиндра соединен с корпусом струга, а шток второго

гидроцилиндра кинематически св зан с почвенным резцом, при этом штокова  и поршнева  полости каждого гидроцилиндра гидравлически соединены через соответствующие гидрораспределители с напорной и

сливной магистрал ми, а командный блок выполнен с возможностью передачи управл ющей команды по отдельности на каждый электромагнитный привод каждого управл ющего гидрораспределител  или одновременно на все электромагнитные приводы управл ющих гидрораспределителей.

6.Устройство по пп. 2-5, отличающеес  тем, что кинематическа  св зь выходного звена гидравлического сервоцилиндра

с почвенным резцом выполнена в виде сегмента с опорной поверхностью и соединенного с выходным звеном гидравлического сервоцилиндра клинового элемента с опорной поверхностью, а корпус струга выполнен

с дугообразной направл ющей дл  размещени  сегмента, при этом клиновой элемент установлен с возможностью перемещени  параллельно продольной оси гидравлического сервоцилиндра и взаимодействи  своей опорной поверхностью с опорной поверхностью сегмента, а почвенный резец закреплен на сегменте, который установлен с возможностью перемещени  в направл ющих.